Toward Development of Novel Remote Ultrasound Robotic System Using Soft Robotics Technology.
Toward Development of Novel Remote Ultrasound Robotic System Using Soft Robotics Technology.
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利用软机器人技术开发新型远程超声机器人系统。
DOI：
10.1115/1.4063469
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发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
AmiriMoghadam,AmirAli
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Papendorp,Sky;Ovando,Ammy;Gharaie,Saleh;Mosadegh,Bobak;Guerra-Zubiaga,David;Alaie,Seyedhamidreza;Ashuri,Turaj;AmiriMoghadam,AmirAli
本文报告了一种用于远程超声应用的新型软机器人系统的开发。超声探头与患者身体的直接接触存在安全风险，因此控制探头的定位和施加的力是一项至关重要的任务。所提出的机器人使用被动控制系统，利用软机器人技术在机器人和患者之间提供安全的交互。软体机器人的结构可以被认为是一个非线性弹簧，可以设计成在机器人的工作空间内施加安全的力，以保证人机交互的安全。文献表明，心脏和腹部的有效超声成像需要六个自由度。这些自由度包括三个平移运动（使用新型混合软电缆驱动并联机器人实现）和三个手腕运动（基于万向节设计）。实验结果表明，机器人可以实现所有这六个自由度，并且其阻挡力可以设计为在工作空间内产生均匀的力。
This paper reports on the development of a novel soft robotic system for remote ultrasound applications. Direct contact of the ultrasound probe with the patient's body represents a safety risk and therefore control of the probe's positioning and applied force is a crucial task. The proposed robot uses a passive control system that provides safe interaction between the robot and the patient by leveraging soft robotics technology. The soft robot's structure can be considered as a nonlinear spring which can be designed to exert a safe force within the robot's workspace to guarantee the safety of human–robot interaction. The literature suggests that effective ultrasound imaging of both the heart and abdomen requires six degrees-of-freedom. These degrees-of-freedom consist of three translational motions, which are achieved using a novel hybrid soft cable-driven parallel robot, and three wrist motions, which is based on a universal joint design. The experimental results show that the robot can achieve all these six degrees-of-freedom, and its blocking force can be engineered to generate a uniform force within the workspace.
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